KMnO4是一种常见的强氧化剂，主要用于防腐、化工、制*等。现以某种软锰矿（主要成分MnO2，还有Fe2O3、...

问题详情：

KMnO4是一种常见的强氧化剂，主要用于防腐、化工、制*等。现以某种软锰矿（主要成分MnO2，还有Fe2O3、Al2O3、SiO2等）作脱硫剂，通过如下简化流程既脱除燃煤尾气中的SO2，又制得KMnO4（反应条件已经省略）。

已知：。回答下列问题：

（1）K2MnO4中Mn的化合价为___________。

（2）滤渣A的成分是_________，析出沉淀B时，首先析出的物质是_________。

（3）步骤2中加入MnCO3的作用为_______________。

（4）滤液C中加入KMnO4时发生反应的离子方程式是_________________。

（5）步骤4中反应的化学方程式是_______________。

（6）电解制备KMnO4的装置如图所示。b与电源的______极相连，电解液中最好选择_______离子交换膜（填“阳”或“*”）。电解时，阳极的电极反应式为_________。

【回答】

+6    SiO2(或二氧化硅)    Fe(OH)3(或*氧化铁)    调节溶液的pH，促进Fe3+、Al3+水解以沉淀形式除去    3Mn2+＋2MnO4-＋2H2O=5MnO2↓＋4H+    3MnO2＋KClO3＋6KOH=3K2MnO4＋KCl＋3H2O    负    阳    MnO42--e-=MnO4-   

【分析】

SO2能与MnO2、稀H2SO4反应生成MnSO4，Fe2O3、Al2O3溶于稀H2SO4，SiO2不溶，得到的滤渣A是SiO2。滤液中含有稀H2SO4、Fe2(SO4)3、Al2(SO4)3和MnSO4，用MnCO3能除去溶液中Al3+和Fe3+，沉淀B为Al(OH)3、Fe(OH)3，滤液中含有MnSO4，向滤液C中加入KMnO4溶液得到MnO2，MnO2和KClO3、KOH反应得到K2MnO4，K2MnO4溶于水后电解得到KMnO4。

(1) K2MnO4中K元素为+1价、O元素为-2价，根据化合价的代数和为0，判断Mn元素化合价；

(2)A为未反应的SiO2；溶度积常数小的首先生成沉淀；

(3) MnCO3能和H+反应而调节溶液的pH；

(4) KMnO4和Mn2+反应生成MnO2沉淀；

(5)根据反应物、生成物和反应条件书写方程式；

(6)电解制备KMnO4时，MnO42-失电子发生氧化反应，在阳极上反应，a为阳极、b为*极，阳极连接原电池正极、*极连接原电池负极，阳极附近生成K2MnO4，导致K+有剩余；电解时阳极反应式为：MnO42--e-═MnO4-。

【详解】

SO2能与MnO2、稀H2SO4反应生成MnSO4，Fe2O3、Al2O3溶于稀H2SO4，SiO2不溶，则得到的滤渣A是SiO2，滤液中含有稀H2SO4、硫*铁、硫*铝和硫*锰，用MnCO3能除去溶液中Al3+和Fe3+，沉淀B为*氧化铝、*氧化铁沉淀，滤液中含有硫*锰，向滤液C中加入KMnO4溶液得到MnO2，MnO2和KClO3、KOH反应得到K2MnO4，K2MnO4溶于水后电解得到KMnO4。

(1)在K2MnO4中K元素为+1价，O元素为-2价，根据化合价的代数和为0，可判断Mn元素化合价=2×4-1×2=+6；

(2)A为未反应的SiO2；溶度积常数小的首先生成沉淀，由于，所以Fe(OH)3先生成沉淀；

(3) MnCO3能和H+反应，使溶液的**减弱，故可调节溶液的pH，促进Fe3+、Al3+水解以Fe(OH)3、Al(OH)3形式沉淀除去；

(4) KMnO4和Mn2+反应生成MnO2沉淀，离子方程式为3Mn2+＋2MnO4-＋2H2O=5MnO2↓＋4H+；

(5)根据反应物、生成物结合反应条件，步骤4的化学方程式为3MnO2+KClO3+6KOH═3K2MnO4+KCl+3H2O；

(6)电解法制备KMnO4时，MnO42-在阳极上失电子发生氧化反应，a为阳极、b为*极，阳极连接原电池正极、*极连接原电池负极，则b连接负极；阳极附近生成K2MnO4，导致钾离子有剩余，b电极附近生成*氧根离子，所以钾离子通过交换膜进入右侧，则交换膜为阳离子交换膜；电解时阳极反应式为：MnO42--e-=MnO4-。

【点睛】

本题考查物质分离和提纯的知识，明确流程图中发生的反应、元素、化合物的*质是解本题关键，熟练掌握流程图的分析方法和溶液或沉淀成分的判断方法。

知识点：化学用语综合判断

题型：综合题